1. 介绍
1.4122, 通常以其欧洲名称来引用 X39CrMo17-1, 是一种马氏体铬不锈钢，旨在提供以下混合物： 硬度, 耐磨性和合理的腐蚀性能.
它占据工具钢和耐腐蚀不锈钢牌号之间的实用中间地带: 可通过热处理硬化至高强度和耐磨性, 但比许多碳钢具有更好的耐腐蚀性.
2. 是什么 1.4122 不锈钢
1.4122 (也称为 X39CrMo17-1) 是一个 马氏体铬 不锈钢 — 可硬化的, 磁性不锈钢牌号旨在提供平衡 高硬度/耐磨性 和 中等腐蚀性.
工程师选择 1.4122 对于需要的组件 锋利的边缘和耐用的切割表面 (刀具), 精密轴和主轴, 磨损部件和某些阀门或泵部件 中等耐腐蚀性就足够的地方.
它与奥氏体不锈钢不同 (例如。, 304) 非磁性且高度耐腐蚀, 以及无法通过淬火硬化的铁素体材质;
1.4122的决定性特征是 淬火后马氏体显微组织, 产生高硬度和强度.
3. 化学成分 1.4122 不锈钢
下面是干净的, 显示化学成分范围的专业表格 1.4122 (X39CrMo17-1) 不锈钢与简洁, 以工程为重点描述每种元素在该合金中所扮演的角色.
| 元素 | 范围 (wt％) | 主要角色(s) - 简洁的 |
| c (碳) | 0.33–0.45 | 主要硬化剂——增加马氏体硬度和耐磨性; 大幅降低韧性和可焊性. |
| Cr (铬) | 16.5–17.5 | 提供腐蚀钝性并有助于淬透性和碳化物形成. |
| 莫 (钼) | 0.80–1.30 | 提高淬透性, 强度和耐局部腐蚀能力. |
| 在 (镍) | ≤1.00 | 次要韧性辅助剂; 保持较低水平以保留马氏体响应. |
| Mn (锰) | ≤1.50 | 脱氧剂和轻度淬透性助剂. |
和 (硅) |
≤1.00 | 脱氧剂和适度的固溶强化剂. |
| p (磷) | ≤0.04 | 杂质——保持较低水平以避免脆化和疲劳损失. |
| s (硫) | ≤0.015 | 最小化 (不是自由加工等级) 因为它会降低韧性和疲劳性能. |
| 铁 (铁) | 平衡 | 基体元素——形成马氏体钢基础. |
| 微量元素 (的, v, 铜, n, ETC。) | 通常 <0.05–0.20 | 微小的微合金化效应或杂质元素; 存在时可以细化晶粒或稍微改变性能. |
4. 机械性能 1.4122 不锈钢
机械性能随热处理状态变化. 以下是用于设计指导的代表性范围.
| 健康）状况 / 治疗 | 硬度 (HRC) | 抗拉强度 (UTS, MPA) | 0.2% 证明 / 屈服 (MPA) | 伸长 (一个, %) | Charpy V-Notch (大约, j) |
| 柔软的 / 归一化 (送货) | ~20–30 HRC | 〜500–700 兆帕 | ~300–450 兆帕 | 10–18 % | 30–60 焦耳 |
| 淬灭 & 回火 → ~40 HRC (典型的工程脾气) | 约 38–42 HRC | ~800–950 兆帕 | ~600–800 兆帕 | 8–12 % | 15–30 j |
| 淬灭 & 回火 → ~48–52 HRC (高硬度) | 约 48–52 HRC | ~1,000–1,300 兆帕 | ~800–1,100 兆帕 | 3–8 % | 5–20 j |
| 最大硬化 (靠近 55+ HRC) | >55 HRC | >1,300 MPA | 高的 (接近悉尼科技大学) | 低的 (<3 %)* | 低的 (<10 j) |
5. 的磁性和物理特性 1.4122 不锈钢
了解磁性和物理特性 1.4122 不锈钢对于设计工程师来说至关重要, 特别是在指定精密机械部件时, 工具, 或热膨胀和电导率很重要的应用.
| 性能特性 | 典型的价值 | 工程意义 |
| 密度 | 7.75–7.80 克/立方厘米 | 重量计算, 动态负载, 组件设计 |
| 导热率 | 19–24 w/m·k | 散热, 机械加工和热变形 |
| 热膨胀系数 | 10–11×10⁻⁶ /K | 热循环下的尺寸稳定性 |
| 比热 | 〜460 j/kg·k | 加工过程中的热管理 |
| 磁性行为 | 铁磁 | 考虑传感器接近度, 电子干扰, 磁性组件 |
6. 耐腐蚀性
1.4122 不锈钢提供 中等腐蚀性, 优于普通碳钢，但低于奥氏体不锈钢.
性能可接受的环境
- 淡水 和轻度氧化工业气氛
- 有机酸和温和的化学环境, 抛光或钝化时
限制
- 不推荐用于 氯化物丰富的环境 (海水, 盐水) 点蚀和缝隙腐蚀变得严重的地方.
- 局部耐腐蚀性随着硬度的增加和回火而降低，从而暴露出微观结构的不均匀性.
表面处理和钝化
- 抛光 达到良好的效果和 化学钝化 (例如。, 硝酸处理) 通过强化钝化膜提高腐蚀性能.
- 涂料 (油漆, 电镀) 或阴极保护对于边缘环境中的长使用寿命很常见.
7. 热处理和硬化
热处理 剪裁是使用的核心 1.4122 有效地.
典型的硬化时间表
- 奥斯丁化: 加热至大约 980–1020°C (马氏体不锈钢的典型范围; 确切的温度取决于截面尺寸和熔炉控制) 形成奥氏体.
- 淬火: 在油或聚合物淬火中快速冷却以转变为马氏体. 可以使用水淬，但会增加变形和开裂的风险.
- 回火: 再加热至 150–600°C 取决于所需的最终硬度/韧性平衡.
较低的回火温度会产生较高的硬度和较低的韧性; 较高的温度会产生较低的硬度，但具有更好的延展性和抗冲击性.
硬化反应
- 碳化物形成元素 (Cr, 莫) 和碳含量提高淬透性. 1.4122 表现出良好的响应，允许设计人员为特定的机械目标选择回火周期.
效果
- 力量增加 淬火和回火后显着.
- 韧性 可以通过回火部分恢复; 硬度和韧性之间存在众所周知的权衡.
- 可加工性 硬化后通常会恶化; 大多数加工是在退火或部分回火条件下完成的.
8. 机械加工性和制造
可加工性
- 退火状态下的介质. 处于软状态, 1.4122 与具有适当刀具和切削速度的其他马氏体材质相当的机器.
使用锋利的高速工具, 加工淬火零件时充足的冷却剂和保守的进给量. - 硬化后效果较差. 硬度 >45 HRC 显着增加刀具磨损; 磨削和硬质合金刀具是典型的.
可焊性
- 有限的. 高碳和马氏体结构使钢容易受到 氢致冷裂. 焊接一般需要:
-
- 预热 (例如。, 150–250 °C 取决于厚度)
- 低氢电极
- 焊后回火或 PWHT 消除残余应力并软化热影响区
- 对于关键部位, 避免焊接或通过焊后热处理进行焊接.
成型
- 冷形成: 仅限于硬化状态; 更好地在退火条件下成型然后硬化.
- 热形成: 可在受控窗口内使用，但需要后续热处理以恢复设计性能.
9. 优点和局限性
优点 1.4122 不锈钢
- 良好的坚固性: 可热处理至各种硬度和强度值.
- 均衡的耐腐蚀性: 在许多环境下优于碳钢.
- 戴阻力: 适用于切削刃, 轴和轻载易损件.
- 磁的: 在需要铁磁行为的情况下很有用.
限制 1.4122 不锈钢
- 可焊性限制 — 关键连接需要预热和焊后热处理.
- 冷成型性: 硬化状态较差; 必须在退火状态下成型.
- 腐蚀极限: 不建议用于没有防护措施的海水或高氯化物环境.
- 硬化后加工: 刀具磨损高, 需要特殊工具.
10. 工业应用 1.4122 不锈钢
1.4122 用于以下组合的情况 高表面硬度, 戴阻力, 和中等耐腐蚀性 需要:
- 餐具和手术工具: 刀, 剪刀和剃须刀受益于硬度和不锈钢性能的平衡.
- 机械工业: 轴, 主轴, 需要精度的销钉和小齿轮, 边缘保持力和良好的磨损寿命.
- 泵和阀门: 茎, 暴露于淡水或缓冲液体的座椅和部件.
- 工装和模具: 用于聚合物加工和轻型工具任务，与普通工具钢相比，耐腐蚀性能更好.
- 其他利基用途: 轴承比赛, 小型结构件, 以及某些硬度和磁响应具有优势的紧固件.
11. 与相关不锈钢的比较
1.4122 (X39CrMo17-1) 是一个 马氏体铬不锈钢 硬度均衡, 耐腐蚀性, 和磨损性能.
指导材料选择, 将其与其他常用的马氏体和铬不锈钢进行比较是有帮助的, 包括 1.4034 (X46Cr13) 和 1.4112 (X90CrMoV18).
| 性能特性 / 合金 | 1.4122 (X39CrMo17-1) | 1.4034 (X46Cr13) | 1.4112 (X90CrMoV18) | 工程笔记 |
| 碳 (c) | 0.36–0.44% | 0.42–0.50% | 0.85–0.95% | 碳控制硬度和耐磨性; 较高的 C 会增加硬度，但会降低延展性. |
| 铬 (Cr) | 16–18％ | 16–18％ | 16–18％ | 铬提供耐腐蚀性; 所有三种材质均为马氏体材质，具有中等耐腐蚀性. |
| 钼 (莫) | 0.8–1.2％ | 0–0.2% | 0.8–1.2％ | Mo 改善抗点蚀和一般腐蚀能力, 特别是在 1.4122 和 1.4112. |
| 钒 (v) | 痕迹 | 痕迹 | 0.1–0.3％ | V增加硬度和耐磨性, 用于 1.4112 用于高磨损工具. |
| 抗拉强度 (MPA) | 800–1100 (淬灭 & 纠正) | 700–1000 | 1000–1400 | 1.4112 是一种高碳材质，旨在实现最大程度的磨损; 1.4122 平衡强度和韧性. |
硬度 (HRC) |
50–55 | 48–52 | 56–60 | 1.4112 由于碳含量较高，因此可实现更高的硬度; 1.4122 适用于工具和轴. |
| 耐腐蚀性 | 一般 | 一般 | 中度至低 | 1.4122的 Mo 添加提高了对轻度氧化环境的抵抗力 1.4034. |
| 可加工性 | 一般 | 良好 | 贫穷的 | 高碳 1.4112 更难加工; 1.4122 平衡可加工性与硬度. |
| 典型的应用 | 刀具, 工具, 泵轴, 阀 | 刀具, 手术器械, 机械零件 | 高磨损工具, 刀, 工业刀片 | 根据所需硬度进行选择, 耐腐蚀性, 和加工限制. |
12. 结论
1.4122 (X39CrMo17-1) 是一种实用的马氏体不锈钢，提供多种用途的组合 硬度, 耐磨性和中等耐腐蚀性.
它能够通过热处理进行定制，使其成为餐具的首选, 轴, 需要在不锈钢性能和高硬度之间进行折衷的阀门零件和工具应用.
常见问题解答
可达到的典型硬度范围是多少 1.4122 不锈钢?
在交货/软化状态下约 27–33HRC. 淬火和回火后，合金通常可以调整为 ~40–55 HRC 取决于回火温度和截面尺寸.
是 1.4122 适用于海水应用的不锈钢?
否——它仅具有中等的耐氯化物性. 适用于海水或高腐蚀性环境, 选择具有优异抗点蚀能力的双相或奥氏体不锈钢.
我可以焊接吗 1.4122 不锈钢组件?
可以焊接，但是 具有挑战性的. 使用预热, 低氢耗材和焊后回火以避免裂纹并恢复韧性.
热处理如何影响韧性?
较高温度回火可提高韧性，但会降低硬度. 选择回火温度以实现疲劳和冲击载荷所需的平衡.
取决于申请, 1.4034 可能是较低性能需求的经济替代品; 1.4112 或其他高碳马氏体可用于需要极高硬度的地方，但请注意腐蚀和韧性的差异.
